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Malattie endocrine da alterata funzione della proteina Gs ALFA

Introduzione

Le proteine G sono una famiglia di proteine eterotrimeriche, costituite cioè da tre subunità (α, β e γ), che trasducono il messaggio di alcuni ormoni proteici (PTH, TSH, FSH/LH, GHRH, ACTH e altri ancora) dalla membrana cellulare al 2° messaggero (cAMP). La subunità a (proteina Gsa) rappresenta la subunità attiva delle proteine G, mentre le subunità β e γ servono a conferirne stabilità. L’identificazione di mutazioni nel gene codificante la proteina Gsa (gene GNAS, sul cromosoma 20q31) ha permesso di correlare diverse patologie alla sua alterata funzione.

Mutazioni gain-of-function, sporadiche, a mosaicismo cellulare, che determinano uno stato attivo più a lungo della proteina, sono responsabili di patologie da aumentata funzione della proteina Gsa, caratterizzate da sintomi di iperfunzione endocrina e proliferazione cellulare di quei tessuti bersaglio dell’azione degli ormoni proteici. La patologia classicamente associata ad aumentata funzione della proteina Gsa è la sindrome di McCune Albright (MAS), descritta per la prima volta nel 1937 e caratterizzata dalla triade chiazze cutanee caffelatte, pubertà precoce periferica e displasia fibrosa ossea. La definizione molecolare e il follow-up dei soggetti con MAS negli anni hanno tuttavia indicato che questa malattia è quanto mai eterogenea, potendo comprendere iperfunzioni di tutti gli ormoni che utilizzano la proteina Gsa nella traduzione del loro messaggio, con conseguente ipertiroidismo, ipersecrezione di GH e prolattina, sindrome di Cushing e altre ancora, con diversa prevalenza e severità.

Mutazioni loss-of-function, ereditate con meccanismo autosomico dominante, sono responsabili di patologie da ridotta funzione della proteina Gsa, riunite nel gruppo eterogeneo dello Pseudoipoparatiroidismo (PHP), caratterizzato da una resistenza ormonale isolata o multipla agli ormoni che utilizzano la proteina Gsa, e un quadro fenotipo particolare noto come Osteodistrofia di Albright (AHO, comprendente bassa statura, obesità, ritardo mentale, ossificazioni sottocutanee e brachidattilia tipica). Classicamente, sulla base di criteri clinici, biochimici e molecolari, si riconoscono diversi sottotipi di PHP (Ia, Ib e Ic). Tuttavia i recenti studi clinico-molecolari indicano l’esistenza di un’ampia sovrapposizione tra i diversi sottotipi, che peraltro sono legati non solo ad alterazioni all’interno del gene, ma anche ad alterazioni epigenetiche a monte di questo; è pertanto necessaria una rivalutazione della classificazione corrente.

Il GdS, dalla sua fondazione nel 1997, ha raccolto un’ampia casistica multicentrica sia di patologie da aumentata che da ridotta funzione della proteina Gsa. Negli anni ha portato avanti progetti di lavoro clinico-molecolari; quelli attuali sono rivolti da un lato al follow-up di queste patologie rare, per approfondire alcuni aspetti clinici non ancora del tutto chiariti, la loro evoluzione nel tempo ed il corretto trattamento, dall’altro a caratterizzare ulteriormente la genetica di queste forme per giungere ad una precisa definizione diagnostica, correlarla con il fenotipo, per individuare il corretto iter diagnostico-assistenziale.

I progetti di lavoro attualmente proposti all’interno del GdS sono:

-Valutazione dell’ipersecrezione di GH nella MAS (D. Tessaris, P. Matarazzo, L. de Sanctis,  Torino; A. Boyce, M. Collins, Bethesda, USA; M. Zacharin, Victoria, Australia)

L’eccesso di GH e prolattina è stato valutato in due coorti di pazienti MAS: è stato identificato in 3/34 casi (8.8%) nella coorte italiana, mentre in 28/129 casi (21,7%) nella coorte americana del National Institute of Dental and Craniofacial Research (NIDCR) di Bethesda, diretto dal Dr. M. Collins.  L’87% di essi presenta in associazione un quadro di iperprolattinemia. Il fenotipo MAS con GHH è più severo perchè sempre associato a displasia fibrosa a livello cranio-faciale, espansione della circonferenza cranica ed a una maggior presenza di comorbidità (asimmetria faciale, neuropatia ottica, deficit uditivo). Il dolore osseo sembra essere indipendente dal GHH. Ulteriori dati sono necessari per confermare l’efficacia della terapia medica nel prevenire tali comorbidità.

 

-Valutazione dell’efficacia e della sicurezza della terapia con letrozolo nella PPP femminile MAS e PPP isolata (D.Tessaris, P. Matarazzo, L. de Sanctis,  Torino) 

A tutt’oggi esiste un unico studio pilota di 36 mesi su 9 pazienti MAS (Feuillan et al, 2007). E’ auspicabile un’analisi retrospettiva e prospettica delle pazienti in trattamento per verificarne gli effetti e gli eventuali eventi avversi (è stato segnalato un caso di torsione ovarica).

-Rivalutazione testicolare clinica ed ecografica a distanza di circa 10 anni in maschi con MAS: possibile significato prognostico (F. De Luca,  M. Wasniewska, Messina; D. Tessaris, P. Matarazzo, L. de Sanctis, Torino)

Un precedente studio collaborativo nell’ambito dello stesso GdS SIEDP aveva dimostrato che la microlitiasi testicolare (TM) può essere rilevata in un’altra percentuale (62%) di maschi con MAS, e non solo in quelli con un quadro manifestato di pubertà precoce periferica (PPP) (Wasniewska et al, J Pediatr 2004). L’attuale studio propone una ivalutazione trasversale a distanza di 10 anni del quadro ecografico testicolare e clinico-urologico degli stessi pazienti, per stabilire se si siano verificati eventi nuovi che abbiano arricchito la clinica della MAS, per confrontare il nuovo quadro con quello registrato in passato.

 

- Analisi genetica della MAS con COLD MAMA PCR real time (L. de Sanctis, M. Bergallo,Torino)

La mutazione responsabile di MAS è una mutazione post-zigotica, responsabile di un mosaicismo cellulare nei vari tessuti. Per ricercarla è necessario utilizzare una metodica sensibile, in grado di rilevare anche piccole percentuali di mutazione, ma anche specifica, che non consideri il DNA normale che è sicuramente presente, anche in percentuali maggiori rispetto al mutato. E’ stata così sviluppata una nuova metodica di analisi che sfrutta contemporaneamente due concetti fondamentali della biologia molecolare: il MAMA e il COLD. Il MAMA (Mismatch artificiale) si basa sull’utilizzo di un primer per la PCR real time che termina con il suo 3’ esattamente sulla mutazione; in esso viene inserito un mismatch artificiale al terz’ultimo nucleotide, per sfavorire l’amplifiacazione di prodotti aspecifici. Il termine COLD invece definisce una “PCR fredda”, in cui la denaturazione della fase esponenziale dell’amplificazione avviene a una temperatura di 85-88°C (al posto della solita a 94°C), per mantenere i filamenti di DNA non mutato più chiusi, quelli del mutato aperti ed accessibili ai primer.

-Update genetico-clinico sui pazienti con PHP/AHO (L. de Sanctis, P. Matarazzo, D. Tessaris, F. Giachero, Torino; G. Mantovani, G. Weber, Milano, M.F. Elli; M. Salerno, Napoli; G. Baroncelli, Pisa; F. De Luca, M. Wasniewska, Messina; L. Mazzanti, Bologna; G. Scirè, G. Ubertini, Roma)

La recente revisione della letteratura indica che, se gli studi molecolari sul locus e gene GNAS, volti a caratterizzare con sempre maggior dettaglio il meccanismo eziopatogenetico della malattia, sono cresciuti in maniera esponenziale nell’ultimo decennio, gli studi clinici sono ancora assai scarni. In particolare mancano dati sulla risposta al trattamento con GH e sull’eventualità di continuare il trattamento in età adulta, sull’eziopatogenesi dell’obesità, sull’assetto metabolico e sugli eventuali trattamenti da mettere in atto per ridurre il sovrappeso o le complicanze ad esso legate. Il ritardo mentale è costantemente riferito parte della sindrome, ma mancano a tutt’oggi lavori che, con test oggettivi, indichino la severità di questa disabilità e le sfere delle acquisizioni neuropsicomotoria più coinvolte, come anche la percezione e l’accettazione da parte dei pazienti o dei loro  genitori di questa condizione clinica. Ancora, la prevalenza e l’evoluzione nel tempo di alcune resistenze ormonali storicamente indicate secondarie all’alterata attività della proteina Gs-alfa, quali la calcitonina, non sono state ulteriormente considerate. La prevalenza, l’evoluzione nel tempo e le eventuali opzioni terapeutiche di ciascuna problematica verranno valutate all’interno del GdS dal Centro con maggiore esperienza nel campo.

Dott. Daniele Tessaris
Coordinatore Gruppo di Studio Malattie endocrine da alterata funzione della proteina Gs-alfa